化感水稻內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物的抑菌活性評價(jià)及其對水稻保護(hù)性酶活性的影響

張 琛 陳思博 胡本進(jìn) 吳晨源 張 瑛 滕 斌

(1安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽合肥 230036；2安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,安徽合肥 230031；3安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所,安徽合肥 230031)

化學(xué)農(nóng)藥的施用在保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的同時(shí),也帶來了環(huán)境污染、害蟲抗藥性、生態(tài)平衡破壞和食品安全等重大問題[1]。如何在不破壞生態(tài)環(huán)境的條件下,保證糧食產(chǎn)量穩(wěn)定和質(zhì)量安全,是一個直接關(guān)系著民生和農(nóng)業(yè)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問題。因此,有關(guān)環(huán)境友好、高效安全的生物農(nóng)藥研發(fā)和生產(chǎn)受到前所未有的關(guān)注,其中以微生物活體及其代謝產(chǎn)物為制劑的生物農(nóng)藥已成為十分活躍的研究領(lǐng)域[2-3]。作為一個重要的微生物資源,植物內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生多種具有抗生活性的次級代謝產(chǎn)物,主要分為醌類、內(nèi)酯類、萜烯類等易揮發(fā)的小分子弱極性物質(zhì),以及極性大分子如抗菌肽等抗生性代謝產(chǎn)物[4-6]。莊禮珂等[7]發(fā)現(xiàn)蜈蚣草內(nèi)生菌具有顯著的拮抗植物病原菌的效果；楊俊譽(yù)等[8]從水稻植株上分離得到內(nèi)生細(xì)菌,發(fā)現(xiàn)其對水稻病原菌有抑制作用。這些物質(zhì)不僅能刺激植物生長發(fā)育,還能通過干擾抑制病原真菌的生長或者直接殺滅抑制病原微生物,增強(qiáng)寄主植物對生物脅迫與非生物脅迫的抗性[9]。

某些水稻品種具有強(qiáng)化感作用,能分泌合成酚酸類、萜類、甾類化及糖甙化合物等化感物質(zhì),來應(yīng)對其他生物的脅迫,其內(nèi)生真菌在與水稻長期共生的過程中,為了適應(yīng)化感水稻的內(nèi)在環(huán)境,在正常的生理代謝過程中往往會形成一些新的化合物[10]。這些物質(zhì)有可能對水稻生理代謝產(chǎn)生各種作用和影響,造成水稻代謝物水平的改變。袁志林等[11]研究發(fā)現(xiàn)水稻接種內(nèi)生真菌后,能提高水稻抗氧化酶的活性；陳頤輝等[12]發(fā)現(xiàn)化感水稻某些內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物不僅能促進(jìn)普通水稻品種生長,而且對稗草有抑制作用,推測該內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物可能是通過抑制稗草脂肪酶活性和提高水稻的抗氧化能力實(shí)現(xiàn)其功能的。這種內(nèi)生真菌與植物的互作,引起小分子代謝產(chǎn)物和大分子相關(guān)酶活性的變化,改變了化感物質(zhì)的數(shù)量和種類,且這些物質(zhì)往往也是生防藥物新的開發(fā)資源。

苯丙氨酸解氨酶[13](phenylalaninammo-nialyase,PAL)是植物體內(nèi)木質(zhì)素、植保素及酚類化合物的合成代謝的關(guān)鍵酶。超氧化物歧化酶[14](superoxide dismutase,SOD)和過氧化物酶[15](peroxidase,POD)作為細(xì)胞內(nèi)主要的抗氧化酶,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高時(shí),會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng),使植物免受活性氧的損傷。此外,POD還關(guān)系到植物體內(nèi)木質(zhì)素、酚類物質(zhì)的合成代謝。這些保護(hù)性酶活性的變化不僅可以作為植物抗逆性的評價(jià)指標(biāo),還能夠有效地反映外界環(huán)境條件(包括生物因素和非生物因素)對植物生理代謝水平造成的影響。

目前,國內(nèi)外對于植物內(nèi)生真菌的研究主要集中在促生、代謝物鑒定及抗病研究的起步階段[16],有關(guān)化感水稻內(nèi)生真菌與病原菌拮抗作用,以及對水稻保護(hù)性酶系統(tǒng)的影響方面的研究鮮有報(bào)道。本研究以化感水稻6173為研究材料,分析其內(nèi)生真菌對水稻病原真菌的拮抗作用及相關(guān)抗菌機(jī)制,以期篩選出優(yōu)良的內(nèi)生真菌菌株,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了內(nèi)生真菌發(fā)酵物的熱穩(wěn)定性及對非化感水稻93067相關(guān)保護(hù)性酶活性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試內(nèi)生真菌菌株分離自強(qiáng)化感水稻6173[17-18]且已經(jīng)過rDNA-ITS系統(tǒng)發(fā)育分類鑒定,由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供,編號分別為曲霉屬(Aspergillus)的 REF-01、REF-05、REF-07、REF-09、REF-10,紅酵母屬(Rhodotorula)的REF-02,木霉屬(Trichoderma)的 REF-03,鐮刀菌屬(Fusarium)的REF-04、REF-06,青霉屬(Penicillium)的 REF-08、REF-11,以及麥角屬(Claviceps)的REF-12。

供試水稻材料為安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供的非化感水稻品種93067。指示菌株:紋枯病菌(Thanatephoruscucmeris)、惡苗病菌(Fusarium moniliforme Sheld)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae),由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所提供。

PDA固體培養(yǎng)基:去皮土豆 200 g、葡萄糖 20 g、瓊脂2 g,自然pH值,去離子水1 000 mL。PD液體培養(yǎng)基:去皮土豆 200 g、葡萄糖20 g,自然pH值,去離子水1 000 mL。

1.2 培養(yǎng)方法

菌株固體培養(yǎng):將供試菌各菌株接種于PDA固體培養(yǎng)基上,28℃恒溫培養(yǎng)5 d。

液體搖瓶發(fā)酵:于500 mL錐形瓶(裝液量為200 mL)中,接種量為5%,28℃恒溫培養(yǎng)7 d。

1.3 水稻內(nèi)生真菌抗性菌株的初篩

采用平板對峙法[19],在培養(yǎng)好的惡苗病、紋枯病、稻瘟病病原菌各菌落用打孔器取樣,直徑為5 mm,接種于PDA平皿中央,在其四周接種同樣大小的3塊內(nèi)生真菌菌餅,28℃恒溫培養(yǎng),連續(xù)觀察對峙結(jié)果。同時(shí)作空白對照(只接種病原菌),每組均設(shè)3次重復(fù)。抑菌率的計(jì)算公式如下:

抑制率=[對照組菌落直徑(mm)-處理組菌落直徑(mm)]/[對照組菌落直徑(mm)-5 mm]×100%。

1.4 水稻內(nèi)生真菌抗性菌株的復(fù)篩

1.4.1 內(nèi)生真菌抑菌代謝產(chǎn)物提取 內(nèi)生真菌液體搖瓶培養(yǎng)結(jié)束后,發(fā)酵液經(jīng)離心(4 000 r·min-1,5 min)得上清液。將上清液分別用乙酸乙酯、正丁醇按照1∶1(v/v)比例萃取[20],再通過R-205旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海中勝生物技術(shù)有限公司)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),除去萃取液中的乙酸乙酯、正丁醇,得到乙酸乙酯和正丁醇的粗提物。將提取物用含濃度為0.2%吐溫-40的無菌水超聲振蕩溶解并稀釋至濃度為0.5 mg·mL-1,備用。

1.4.2 內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物抗菌活性檢測 吸取150μL紋枯病菌菌懸液于PDA平板上,涂布后靜置片刻,在其上均勻放入3個經(jīng)過滅菌的牛津杯[21](內(nèi)徑 6 mm,高 10 mm),分別取 150μL 0.5 mg·mL-1的乙酸乙酯粗提物溶液和正丁醇粗提物溶液加入牛津杯中。以含有濃度為0.2%吐溫-40的無菌水為對照,每處理3次重復(fù),28℃恒溫培養(yǎng)72 h,分別測量乙酸乙酯粗提物抑菌圈和正丁醇粗提物抑菌圈直徑大小。抑菌效果依據(jù)抑菌圈的大小來判斷,篩選出目標(biāo)內(nèi)生真菌菌株。

1.5 乙酸乙酯粗提物中抗菌成分的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)

1.5.1 處理溫度對乙酸乙酯粗提物抑菌活性的影響 參照張艷軍等[22]的方法。根據(jù)1.4.1制備濃度為0.5 mg·mL-1的乙酸乙酯粗提物溶液,分別置于 40、50、60、70、80、90℃下處理30 min,指示菌株為紋枯病菌株,采用牛津杯法測定不同溫度處理后的乙酸乙酯提取物的抑菌活性。以未經(jīng)加熱處理(正常室溫)的提取物為對照,測定其抑菌圈大小,每處理設(shè)3次重復(fù)。

1.5.2 處理時(shí)間對乙酸乙酯粗提物抑菌活性的影響 將濃度為0.5 mg·mL-1的乙酸乙酯粗提物溶液置于70℃水浴鍋中分別保溫處理2、4、6、8 h,以紋枯病菌為指示菌,采用牛津杯法測定處理后提取物的抑菌活性,以未經(jīng)加熱處理(正常室溫)的提取物為對照,測定其抑菌圈大小。每處理設(shè)3次重復(fù)。

1.6 內(nèi)生真菌發(fā)酵液對水稻幼苗3種保護(hù)性酶活性的影響

1.6.1 水稻培養(yǎng)和處理方法 將浸種后的水稻品種93067種子浸入內(nèi)生真菌發(fā)酵液中處理12 h,然后置于人工氣候光照培養(yǎng)箱中,25℃恒溫培養(yǎng),間隔噴施3次內(nèi)生真菌發(fā)酵液。空白對照組以無菌水代替發(fā)酵液噴施處理。

1.6.2 病原菌接種 依據(jù)1.3中平板對峙試驗(yàn)結(jié)論和1.4牛津杯擴(kuò)散法復(fù)篩的試驗(yàn)結(jié)果,內(nèi)生真菌對紋枯病菌的拮抗效果最好,并且菌株REF-04代謝產(chǎn)物的抑菌效果最好,因此待水稻幼苗長至三葉期后,制備紋枯病菌病原菌孢子懸液,以噴霧法接種病原菌孢子懸液。試驗(yàn)設(shè)4個處理組,處理組1:噴施無菌清水,不噴霧接種紋枯病菌孢子懸液,標(biāo)記為CK；處理組2:噴施無菌清水并接種紋枯病菌孢子懸液,標(biāo)記為CK+T；處理組3:噴施菌株REF-04發(fā)酵液2 h后接種紋枯病菌孢子懸液,標(biāo)記為REF+T；處理組4:噴施菌株REF-04發(fā)酵液,不接種紋枯病菌孢子懸液,標(biāo)記為REF。

1.6.3 酶活性測定 病原菌接種處理結(jié)束后24、48、72、96 h,剪取水稻上部葉片,取樣稱重。參照陳展宇等[23]的方法,測定SOD和POD活性,并參照張小芳等[24]的方法測定PAL活性。每處理組重復(fù)3次。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行方差分析檢驗(yàn)差異顯著性,應(yīng)用Microsoft Office Excel 2003繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 拮抗內(nèi)生真菌的初篩

由表1可知,12株內(nèi)生真菌表現(xiàn)出不同的抑菌效果,其中內(nèi)生真菌 REF-03、REF-04、REF-11菌株對3種病原菌均有拮抗效果,菌株REF-02和REF-10對3種病原菌完全沒有抑菌效果,其余7株內(nèi)生真菌僅對1～2種病原菌存在拮抗作用；菌株REF-04的抑菌作用最好,其對紋枯病菌抑制率達(dá)到了50.63%,對惡苗病菌和稻瘟病菌抑菌率分別達(dá)到了46.3%和43.21%。此外,內(nèi)生真菌對紋枯病菌的拮抗效果最好,有6種內(nèi)生真菌對紋枯病菌不僅有抑制作用,而且抑菌率較高。

表1 內(nèi)生真菌對植物病原菌的抑制率Table1 Inhibition rate of endophytic fungi to the plant pathogenic fungi /%

2.2 拮抗內(nèi)生真菌的復(fù)篩

根據(jù)初篩結(jié)果,選取拮抗作用較強(qiáng)、抑菌效率較高的 6 株內(nèi)生真菌(REF-03、REF-04、REF-07、REF-08、REF-09、REF-11)進(jìn)行液體發(fā)酵培養(yǎng),以紋枯病菌為指示菌,采用牛津杯擴(kuò)散法進(jìn)行復(fù)篩,用乙酸乙酯和正丁醇分別提取代謝物進(jìn)行抗菌活性檢測。

由圖1可知,REF-04發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌作用最為明顯,其抑菌圈直徑為18.6 mm,菌株REF-11、REF-07次之,菌株REF-08抑菌作用最弱。由圖2可知,發(fā)酵液正丁醇粗提物抑菌效果與乙酸乙酯粗提物基本一致,但與乙酸乙酯粗提物的抑菌活性相比,正丁醇粗提物抑菌活性相對較弱。由于乙酸乙酯的極性較正丁醇小,乙酸乙酯對于疏水性強(qiáng)的代謝物親和性更好,說明這些內(nèi)生真菌的代謝物中抗菌活性成分可能以弱極性的小分子化合物為主,使用乙酸乙酯更有利于代謝產(chǎn)物中抗菌成分的提取。

結(jié)合平板對峙試驗(yàn)結(jié)論,根據(jù)牛津杯擴(kuò)散法復(fù)篩所得結(jié)果認(rèn)為,菌株REF-04代謝產(chǎn)物的抑菌效果最好,顯著優(yōu)于與其他菌株。下一步試驗(yàn)選擇菌株REF-04為目標(biāo)菌,進(jìn)行抗菌活性物質(zhì)的穩(wěn)定性和對水稻幼苗3種酶活性影響的試驗(yàn)。

2.3 處理溫度對REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物抗菌活性的影響

圖1 內(nèi)生真菌發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌活性Fig.1 Antifungal activity of ethyl acetate extracts from the metabolites of endophytic fungi

圖2 內(nèi)生真菌發(fā)酵液正丁醇粗提物的抑菌活性Fig.2 Antifungal activity of n-butyl alcohol extracts from the metabolites of endophytic fungi

由圖3可知,40℃處理與對照(CK)乙酸乙酯粗提物的抑菌圈直徑大小基本相近,REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌活性隨著處理溫度的升高呈下降趨勢。其中,40～70℃處理下,REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌圈直徑大小變化不顯著,即其抑菌活性變化不顯著；80、90℃處理下,REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌活性下降顯著,但80℃處理30 min后,REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物仍具有相當(dāng)于對照77.8%的抑菌活性。表明REF-04菌株抗菌活性組分有較好的熱穩(wěn)定性。

2.4 處理時(shí)間對REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯抗菌粗提物抗菌活性的影響

由圖4可知,在70℃水浴處理下,隨著處理時(shí)間的延長,各處理組REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌活性逐漸下降；與對照(CK)相比,各處理時(shí)間下的REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物的抑菌活性均顯著下降。處理時(shí)間為4、6、8 h時(shí),各處理組乙酸乙酯粗提物抑菌活性差異不顯著,其中處理時(shí)間為6、8 h時(shí)的乙酸乙酯粗提物的抑菌圈直徑分別為12.5、12.1 mm,仍具有相當(dāng)于對照68.3%和65.7%的抑菌活性。表明REF-04菌株發(fā)酵液粗提物抗菌活性組分具有較強(qiáng)的高溫耐受性。

圖3 處理溫度對REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物抑菌活性的影響Fig.3 Effects of treatment temperature on the antibacterial activity of ethyl acetate crude extract from fermentation liquid of the REF-04 strain

圖4 處理時(shí)間對REF-04菌株發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物抑菌活性的影響Fig.4 Effects of treatment time on the antibacterial activity of ethyl acetate crude extract from fermentation liquid of the REF-04 strain

2.5 內(nèi)生真菌REF-04菌株發(fā)酵液對水稻93067幼苗保護(hù)性酶活性的影響

由圖5-A可知,除空白對照組(CK)外,其他處理組水稻幼苗PAL活性隨著處理時(shí)間的延長呈先升高而后降低的趨勢,其中在處理72 h后,不同處理組間的水稻幼苗PAL活性表現(xiàn)差異顯著,噴施發(fā)酵液和接種病原菌組(REF+T)水稻幼苗PAL活性最高,只施加發(fā)酵液組(REF)的水稻幼苗PAL活性次之。上述結(jié)果表明,無論是否接種病原菌,REF-04菌株發(fā)酵液均能促進(jìn)水稻幼苗PAL活性的提高。

圖5 REF-04發(fā)酵液對水稻93067幼苗保護(hù)性酶PAL(A)、SOD(B)和 POD(C)活性的影響Fig.5 Effects of the fermentation liquor from REF-04 on activities of protective enzymes PAL(A)，SOD(B)and POD(C)in the seedling of rice accession 93067

由圖5-B可知,REF+T組的水稻植株在處理初期其幼苗SOD活性升高幅度明顯,處理48 h時(shí)其幼苗SOD活性達(dá)到最大,且顯著高于其他處理組,繼續(xù)延長處理時(shí)間,水稻幼苗SOD活性開始下降,但在處理96 h時(shí)水稻幼苗SOD活水平仍顯著高于CK；REF組在處理48～72 h時(shí),在一定程度上也促使了水稻葉片SOD活性提高。此外,只接種病原菌組(CK+T)的水稻新葉在處理24～72 h時(shí),其SOD活性逐漸升高,這與水稻植株對病原菌的入侵,引起植株本身的抗逆反應(yīng)有關(guān)。綜上表明,添加REF-04發(fā)酵液處理能提高水稻幼苗SOD活性,誘發(fā)抗逆反應(yīng),有利于保護(hù)植物免受病原菌進(jìn)一步侵染。

由圖5-C可知,處理24 h時(shí),各處理組水稻幼苗POD活性差異不大,但在處理48 h后,REF+T、REF、CK+T組的水稻幼苗POD活性均顯著升高,一直維持高酶活水平至處理72 h,且均顯著高于CK。此外,處理72 h時(shí),REF+T組水稻幼苗POD活性顯著高于其他處理組,達(dá)到最大值。綜上表明,REF-04菌株發(fā)酵液處理后,在水稻幼苗受到病原菌侵染時(shí),可促進(jìn)葉片細(xì)胞POD活性持續(xù)增加。

3 討論

植物內(nèi)生真菌作為一個龐大而特殊的真菌類群,在長期互惠共生過程中,不僅與植物之間形成復(fù)雜緊密的微生態(tài)關(guān)系,而且會產(chǎn)生豐富多樣的代謝產(chǎn)物。而內(nèi)生真菌在控制植物病原方面體現(xiàn)出的生物學(xué)作用主要有以下幾方面:分泌生長素等激素物質(zhì),促進(jìn)植物的生長發(fā)育,增強(qiáng)植物的抗逆性；通過影響植物的生理生化代謝水平,提高植物對病原菌以及不良環(huán)境因素的抵抗力；產(chǎn)生有機(jī)酸、環(huán)肽、生物堿等多種次生代謝產(chǎn)物,這些物質(zhì)大多是一些非極性化合物,具有促生、抗菌、防治蟲害等生物活性[4-7]。張曉蓉等[25]研究發(fā)現(xiàn)深色有隔內(nèi)生真菌能夠促進(jìn)番茄植株的生長,同時(shí)還能激發(fā)番茄葉片SOD、POD等抗氧化酶的高效表達(dá),從而提高植物對尖孢鐮刀菌病害的抗性。陳良立等[26]發(fā)現(xiàn)交讓木內(nèi)生真菌發(fā)酵液乙酸乙酯提取物具有良好的抑菌活性；蘇經(jīng)遷等[27]發(fā)現(xiàn)茶樹內(nèi)生真菌發(fā)酵液乙酸乙酯提取物對植物病原真菌有明顯的抑制作用。本研究中,從化感水稻中分離獲得12株內(nèi)生真菌,在對3種病原真菌抑菌活性檢測試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),大部分的內(nèi)生真菌對水稻幼苗病原菌均有不同程度的抑制作用,其中REF-04菌株抑菌譜廣,其發(fā)酵液粗提物抑菌活性較高,其中以REF-04發(fā)酵液乙酸乙酯粗提物對紋枯病菌抑制效果最好,且其抗菌活性組分有較好的熱穩(wěn)定性,說明該內(nèi)生真菌菌株活性代謝產(chǎn)物可能大部分以弱極性的化合物組成,且具有較好的耐熱性。

PAL與植物體內(nèi)苯丙烷類等物質(zhì)代謝合成有關(guān),這些物質(zhì)涉及到植物的次生代謝和抗逆性。對于大多數(shù)生物來說,SOD扮演著重要角色,在細(xì)胞內(nèi)主要負(fù)責(zé)清除 O2·-,將其分解為 H2O2和 O2[14,28]。 本試驗(yàn)中,REF-04菌株發(fā)酵液及病原真菌的入侵能促進(jìn)SOD活性提高,原因可能是:一,外來因素引起細(xì)胞的應(yīng)急響應(yīng),如呼吸爆發(fā)引起胞內(nèi)O2·-濃度的升高[29]；二,REF-04菌株發(fā)酵液對水稻幼苗SOD合成水平提高有促進(jìn)作用,在上述兩方面因素的影響下,水稻SOD活性迅速升高,進(jìn)而提高了水稻的抗逆能力。POD是植物體內(nèi)重要的防御類氧化酶,不僅可以清除細(xì)胞內(nèi)的H2O2,還能產(chǎn)生氧化酚等具有毒性的物質(zhì),可致死入侵的微生物,此外,植物體內(nèi)POD活性的變化可以反映植物體內(nèi)的抗病害代謝情況[15,30]。SOD在清除O2·-過程中,其歧化產(chǎn)物之一就是 H2O2,即SOD活性在對O2·-應(yīng)激響應(yīng)的同時(shí),其活性的升高會導(dǎo)致產(chǎn)生較多的H2O2,間接促使細(xì)胞POD活性提高,本研究中,在處理48 h后,REF+T、REF、CK+T組的水稻幼苗POD活性均顯著升高,表明在SOD活性升高后,伴隨著POD活性的升高,說明在SOD和POD的共同作用下,O2·-和H2O2才能最終被分解為無毒的H2O和O2,降低Fenton反應(yīng)[31]的發(fā)生概率,從而降低細(xì)胞內(nèi)OH·的濃度,避免細(xì)胞遭受更大的傷害。本研究結(jié)果表明,SOD和POD在植物受到外界不良因素的影響時(shí),可通過提高酶活性來保證細(xì)胞免受ROS的傷害,并且還會產(chǎn)生一定的協(xié)同性,共同應(yīng)對不良環(huán)境。

然而,本試驗(yàn)僅探討了內(nèi)生真菌對普通水稻品種部分保護(hù)性酶活性的影響,對于植物體內(nèi)防御系統(tǒng)與內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物拮抗作用及代謝途徑未做研究,下一步將研究內(nèi)生真菌對化感水稻與非化感水稻間保護(hù)酶作用及代謝途徑差異,以期揭示植物體內(nèi)防御系統(tǒng)與內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物拮抗作用的相關(guān)性。

4 結(jié)論

本研究利用來自化感水稻6173中分離得到的12株內(nèi)生真菌菌株進(jìn)行抑菌活性篩選,獲得對病原真菌具有較好拮抗效果的REF-04菌株,且該抗菌乙酸乙酯提取物具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。此外,內(nèi)生真菌REF-04發(fā)酵液可促使水稻幼苗PAL、SOD和POD活性的升高,有助于增強(qiáng)植物自身的防御功能。上述研究結(jié)果為闡明化感水稻6173內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物的抑菌機(jī)制奠定了一定的理論基礎(chǔ),同時(shí)也表明水稻內(nèi)生真菌可作為一種新的植物益生菌資源,在生物農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)種植方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)前景。